Naissance du village médiéval
Guillaume Ier, comte de Provence, très lié avec dom Mayeul, le 4e abbé de Cluny, désira fonder un monastère bénédictin pour y être enseveli. Il choisit une de ses terres, près de Piécard (Podium Aicardi), dit le Vieux Sarrians, et son vœu fut exaucé après sa mort. Guillaume Ier de Provence, dit le Libérateur, est né vers 945 et mort devant Avignon en 993, après le 29 août, est célèbre pour avoir vaincu et chassé les Sarrazins de la Provence en 973.
Placé sous la protection de la Sainte-Croix, le monastère eut le statut de prieuré dépendant de Saint-Saturnin-du-Port, grand prieuré de Cluny pour toute la basse Provence. Son prieur était seigneur de Sarrians et Piécard avec le titre de baron. Une agglomération se forme autour de ce monastère. Cette fondation clunisienne devient rapidement un pôle spirituel et économique, attirant moines et populations riveraines pour travailler et se protéger des invasions. Les moines assèchent les marais alentours, aménagent des canaux et mettent en culture les terres alluviales de l’Ouvèze, posant les bases d’une agriculture prospère qui perdurera jusqu’au XIXᵉ siècle.
Probablement consacrée entre 1030 et 1040, l'église Saint-Félix comporte un chœur de style roman primitif. Plusieurs campagnes de construction, notamment au XVIIᵉ siècle, ont enrichi et agrandi l’édifice par l’ajout de bas-côtés. Le nom Sarrians apparaît dans les textes médiévaux dès le XIᵉ siècle.
Fortifications médiévales et seigneuries
Le territoire est alors sous la domination de seigneurs locaux liés aux grandes familles provençales. Le village connaît une période de fortification : construction de remparts, comme la plupart des villages du Comtat Venaissin et d’un château seigneurial pour protéger la population des troubles et des conflits féodaux, et marque durablement l’urbanisme local.
Un premier castrum fut édifié en 1023. Cette même année se tint, à Saint-Privat, dont une ferme a conservé le nom un concile des « Trois Provinces » où participèrent archevêques et évêques du Dauphiné, du comté et du marquisat de Provence. Un second concile suivit, toujours à Saint-Privat, lorsqu'en 1037, l'archevêque Raimbaut d'Arles vint consacrer la prioriale Sainte-Croix avec les évêques de Gap, Sisteron, Vaison et Carpentras.
Ces fortifications, percées de tours de guet et de portes, protègent également le village des routiers et des pillages fréquents en période de guerre et de peste. À quelques kilomètres, sur la motte féodale de Pied-Card, ne subsistent aujourd’hui que la base du donjon, penchée à 45 °, vestige de la première implantation défensive de la région ; les pierres finement appareillées témoignent du soin apporté à son élévation. Les pierres appareillées témoignent de la technique de construction de l’époque, mêlant fonction militaire et symbolique du pouvoir seigneurial. Ces vestiges d’une première implantation fortifiée témoigne de l’art de la construction médiévale.
L’empreinte religieuse et l’époque pontificale
Le suzerain du marquisat de Provence (futur Comtat Venaissin) était le comte de Toulouse qui inféoda ce fief à Barral des Baux. Tout au cours de la période qui va suivre, les habitants délaissèrent, petit à petit, Piécard, pour s'établir autour du prieuré. Pourtant, en 1253, le prieur de Saint-Saturnin, rend encore hommage pour Sarrians et Piécard au comte de Toulouse. Il en est de même en 1269, où Bertrand des Baux, fils de Barral, est dit seigneur de Piécard.
Sarrians à l’époque pontificale : influence religieuse
La proximité avec Avignon, alors siège de la papauté, confère à Sarrians une forte empreinte ecclésiastique. Des terres passent aux mains de l’Église, et l’édification de l’église Saint-Pierre-et-Saint-Paul témoigne de cette période d’essor spirituel et architectural. Sarrians fait partie du Comtat Venaissin, fief des papes de 1274 jusqu’à son rattachement à la France en 1791.
En 1274, après la croisade contre les Albigeois, le marquisat étant revenu au Saint-Siège, Rostaing de Sainte-Jalle, le prieur de Saint-Saturnin-du-Port, esta contre Bertrand des Baux pour s'approprier sa part de seigneurie. Il y eut arbitrage en 1275 et une bulle de Grégoire X confirma que désormais le prieur clunisien restait seul baron de ce fief et que Bertrand était son feudataire.
En 1357, l’arrivée de L’Archiprêtre dans la région provoque une vague de constructions de fortifications. Dans un premier temps, Sarrians se limite à la fortification de l’église et de la maison claustrale comme refuges, en 1364, travaux financés par la levée d’un impôt du vingtième pour construire une maison forte et restaurer la prioriale. Quelques années plus tard, alors que le Comtat Venaissin était en permanence sous les menaces des Routiers débandés lors des trêves de la guerre de Cent Ans, il fut construit une enceinte garnie de tours et précédée de douves qui fut achevée en 1371. Il en resta la « Tour de la Gache » jusqu'au milieu du XXe siècle. Ce fut cette même année que les derniers habitants délaissèrent Piécard et rejoignirent Sarrians.
Les premiers statuts de la commune lui furent octroyés en 1445. Ils accordaient une certaine indépendance puisque, en 1492, les Sarriannais purent édifier leur « Maison Commune » et bâtir une Halle aux grains. La gestion de la communauté est assurée, dès la fin du XVe siècle, par deux consuls élus par les habitants et placés sous la double tutelle du seigneur local et du représentant pontifical. Les deux consuls règlent affaires fiscales et judiciaires sous la double tutelle du seigneur local et du représentant pontifical. Les premières délibérations conservées datent de 1485, illustrant l’affirmation d’une autonomie locale encadrée par le droit clunisien et papal.
La paix relative et l’encadrement pontifical favorisent l’essor de l’agriculture : céréales, garance et verger se multiplient. Sarrians accueille régulièrement des foires et marchés, attirant artisans et négociants de toute la Provence. La présence pontificale stimule la construction et la restauration d’édifices religieux : églises, chapelles rurales et calvaires jalonnent le terroir. Fêtes patronales et pèlerinages animent le village, renforçant la cohésion sociale autour des confréries et du culte marial.
Tout au long du Moyen Âge, la société sarriannaise s’organise autour de l’agriculture et de l’artisanat. Les céréales (blé, orge) et la garance forment les cultures principales, tandis que l’élevage de vers à soie se développe au XIIᵉ siècle. Les corps de métiers (tailleurs de pierre, forgerons, tisserands) se regroupent en confréries, encadrant les savoir-faire et les prix locaux. Les moulins à eau sur l’Ouvèze alimentent scieries et minoteries, offrant des revenus complémentaires aux seigneurs et à l’abbaye. Ces activités génèrent un commerce régional, favorisé par la proximité des foires d’Avignon et d’Orange.